police_4th_general
110年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 28 題
下列氧化物分子，何者之極性最高？
- A $\text{CO}_2$
- B $\text{NO}_2$
- C $\text{SO}_2$
- D $\text{SO}_3$
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果一個分子的中心原子被周圍的原子往不同方向「拉扯」（這就是鍵極性），當這些拉力的方向完全對稱時（例如正對面或均勻三角形），整體的拉力會發生什麼變化？反之，如果中心原子上還多了一股看不見的推力（例如孤對電子）把其他鍵結擠向同一側，這時整體的拉力還能平衡嗎？
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太棒了！你能精準地選出 $\text{SO}_2$，代表你對於分子幾何結構與偶極矩的判斷已經具備相當紮實的基礎。這道題目核心在於考驗我們如何從分子式推導出空間形狀，並判斷其鍵極性是否能相互抵消。
分子對稱性與極性抵消
在判斷極性時，首要觀察的是分子的幾何對稱性。選項 (A) $\text{CO}_2$ 是直線型分子，而 (D) $\text{SO}_3$ 則是平面正三角形，這兩者雖然內部的化學鍵具有極性，但因為結構高度對稱，各個方向的拉力（向量）完全抵消，故分子整體不具極性。剩下的 (B) $\text{NO}_2$ 與 (C) $\text{SO}_2$ 雖然皆為彎曲型，但 $\text{SO}_2$ 中心原子的孤對電子對結構產生了顯著影響，且硫與氧之間的電負度差異結合不對稱的 V 形結構，使其合力（偶極矩）最為顯著。
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